O velký kus dále, přesto stále daleko k vysněnému úspěchu. I tak by se dal velmi zkráceně zhodnotit 2. testovací start vesmírného plavidla SpaceX Starship, jehož cílem je dobývání a snad i osídlování okolních vesmírných těles a planet.
Když konečně v sobotu 18. listopadu ve 14. hodin našeho času odstartovala ke svému druhému zkušebními letu Starship, nejsilnější raketa, která kdy byla postavena, zdálo se, že SpaceX Elona Muska má nakročeno k velkému úspěchu. Soulodí Super Heavy — Starship v počáteční fázi letu hladce stoupalo do výšky, hnáno 33 motory Raptor, a to až do chvíle oddělení boosteru od vlastní lodi Starship asi 2 minuty a 45 sekund po startu. Pravda, ta stoupala hnána vlastními motory výš a výš, ale první stupeň Super Heavy se asi 3 minuty a 30 sekund po startu rozpadl a explodoval, tedy chvíli po oddělení, místo aby řízeně dosedl do vody poblíže místa startu v Boca Chica v jižním Texasu.
Starship sice překročila hranice vesmíru (100 km), ovšem zhruba ve výšce 148 km došlo k výbuchu i samotné lodi, poté, co s ní řídicí středisko ztratilo kontakt před dosažením cílové výšky. Lidé ze SpaceX to nazvali „rychlou neplánovanou demontáží“. Starship se tak znovu nedostala na plánovanou dráhu, kdy měla po suborbitálním letu vstoupit do atmosféry a dopadnout po 90 minutách letu na hladinu oceánu v oblasti Havajských ostrovů.
Bohužel, nestalo se tak.
To, že Super Heavy neprovedla brzdicí manévr, tzv. boostback, a nedosedla řízeně podobně jako návratové 1. stupně Falconu 9 na mořskou hladinu Mexického zálivu, kde by byla pro tentokráte potopena, nebylo tak velké neštěstí. Její motory Raptor pracovaly na rozdíl od prvního startu na 100 % a rozdělení soulodí díky novému systému „hot staging“, ve kterém se motory Starship zažehly ještě před oddělením od Super Heavy, proběhlo také bez problémů (systém hot staging mj. používají i ruské rakety Sojuz). Za neúspěch se ovšem dá považovat neřízený zánik samotné kosmické lodi.
Nová a složitáStart Starship 18. listopadu: Snímek byl pořízen 13 s poté, co se soulodí odlepilo od rampy. Dobře jsou vidět i okolní vodní plochy a mokřady Boca Chica © SpaceX
Nová a složitá
Systém Super Heavy — Starship je jistě extrémně složitý a kvůli naprosté rozdílnosti od jiných nosičů se liší ve spoustě zásadních věcí.
Jen pro upřesnění základních parametrů uveďme, že Starship spolu se Super Heavy měří dohromady 122 m, tedy zhruba dvojnásobek Petřínské rozhledny, a systém je tak dosud největším svého druhu. Teoreticky vynese na nízkou oběžnou dráhu (LEO) až 100 lidí nebo 150 t nákladu (podobné parametry měla někdejší ruská raketa Eněrgija). Dnes se bezesporu jedná se o nejvýkonnější raketový systém. Nosič pohání 33 motorů Raptor, kosmickou loď šest stejných motorů, pracujících se směsí kyslík- metan. Tah raptorů Super Heavy činí při plném výkonu 111,20 MN, což je více než dvojnásobek výkonu megarakety NASA Space Launch System (SLS), nosiče měsíční lodi Orion, či legendárního Saturnu 5 z éry programu Apollo.
Především jde o sestavu kompletně znovu využitelnou (plán až 150 startů), s tím, že Elon Musk plánuje v budoucnu startovat třeba každý týden. A hlavně, Starship jako HLS (human landing system), tedy měsíční dopravní a přistávací modul, je jen zastávkou na jeho vysněné cestě na Mars a k postupnému osídlení této planety. I proto motory Raptor pracují s metanem, který není jen ekologičtější než kerosin, o směsi oxidu dusičitého a asymetrického dimetylhydrazinu nemluvě, ale předpokládá se, že si jej například výsadek na Marsu bude schopen vyrobit z místních surovin.
Pravda, SpaceX to vnímá jako úspěšnou zkušenost, ale konec konců, byl to druhý neúspěch v řadě při dopravě horního stupně lodi Starship do vesmíru a přiznejme si, frustrující zklamání nejen pro samotného Elona Muska. Je to jistý problém i pro NASA, která vybrala Starship jako primární lunární lander. Zatím ale počítá s tím, že Starship (podle optimistického plánu, na kterém NASA zatím trvala) už koncem roku 2025 nebo počátkem roku 2026 při letu Artemis III dopraví poprvé od roku 1972 astronauty na povrch Měsíce. A opakovaně znovu v příštích několika letech.
Nicméně administrátor NASA Bill Nelson zachoval pokerovou tvář a pogratuloval týmům, které při sobotním letu dosáhly pokroku. „Kosmické lety jsou odvážným dobrodružstvím, které vyžaduje ducha a smělé inovace. Dnešní test byl příležitostí se něco naučit — a pak zase létat. NASA společně se SpaceX vrátí lidstvo na Měsíc, vyšle na Mars a ještě dál,“ konstatoval Nelson.
Optimismus nechybí ani majiteli SpaceX Elonu Muskovi, který plánuje uskutečnit další start ještě v tomto roce, kolem Vánoc. Nicméně podle televizní stanice CNN může tento neúspěch přeci jen znamenat podstatné zpoždění ve vývoji projektu Starship jako HLS a s ním spojených dalších misí, zejména pak s Artemis III.
Zatímco filozofií SpaceX je létat často, učit se z chyb a létat znovu, NASA potřebuje řadu úspěšných misí, než usoudí, že je bezpečné vyslat astronauty do vesmíru na palubě Starship. SpaceX bezpochyby problémy, které zhatily sobotní let, vyřeší, ale každé zpoždění představuje hrozbu pro harmonogram přistání NASA na Měsíci.
Ne za vše ovšem může SpaceX. Starship dlouhé týdny čekala na všechna povolení od amerického Federálního úřadu pro letectví (FAA). Ten teprve 31. října oznámil, že dokončil bezpečnostní revizi před druhým letem Starship a vyhodnotil všechna rizika, která by start mohl představovat pro veřejné zdraví a majetek. Pravda, byl to důsledek pohromy, kterou v okolí startovní rampy způsobily motory Super Heavy při prvním pokusu o start 20. dubna, kdy rampa byla poškozena výfukovými plyny motorů, které poslaly trosky speciálního betonu až do vzdálenosti 10 km od rampy. Právě proto dlouho „zlobili“ i ekologové.
Už 6. září Musk na X.com napsal: „Starship je připravena ke startu, čekáme na povolení FAA.“ Tím tak konstatoval, že všechny testy, práce a úpravy jsou z jejich strany dokončeny a nyní nezbývá než čekat na úřad, až vydá licenci (povolení) ke startu. Na druhou stranu je ale jasné, že ani FAA nemůže posoudit veškerá rizika mávnutím ruky. Faktem je, že se lidé ze SpaceX velmi snažili a od dubnového zkušebního startu implementovali to, co zakladatel společnosti Elon Musk označil za „hodně přes 1 000“ upgradů a vylepšení, a provedli i 63 „oprav“ nařízených FAA, jejichž cílem bylo zlepšit bezpečnost a výkon letu.
A pochopitelně došlo také k zásadní úpravě těžce poškozené startovací rampy. Podstatné je, že pod startovní věž se Super Heavy byla položena speciální ocelová deska pro odvod spalin a po zážehu motorů je nyní chlazena masou vody.
Ještě v e-mailovém prohlášení z 31. října FAA uvedl, že pokračuje v práci na přezkoumání vlivu rakety na životní prostředí. „V rámci svého environmentálního přezkumu FAA konzultuje s USFWS (U. S. Fish and Wildlife Service) aktualizované biologické hodnocení podle zákona o ohrožených druzích. FAA a USFWS musí uzavřít tuto konzultaci před dokončením části hodnocení licence týkající se přezkoumání vlivů na životní prostředí.“
Není bez zajímavosti, že USFWS zahájila tzv. konzultace k zákonu o ohrožených druzích s Federálním úřadem pro letectví až 19. října!
Onen „environmentální přezkum“ se zjevně soustředil na to, jaké možné dopady by mohl mít nový chladicí systém zaplavení rampy vodou při startu na oblast kolem Starbase, která je místem rozsáhlé biodiverzity. Nakonec konstatovala, že množství vody, které by se mělo dostávat do okolní krajiny, nebude mít na změnu celkové salinity stávajících pobřežních bahenních ploch nebo jiných faktorů souvisejících s přírodou v oblasti Boca Chica významný vliv.
SpaceX počítá s tím, že každý start bude spojen asi se dvěma statickými zážehovými testy motorů, které by zátopu využily. Tato statistika v kombinaci se startovními operacemi a dalšími testy znamená, že SpaceX systém zátopy použije až 30× ročně, což odpovídá deseti startům ze Starbase za rok.
Zátopový systém ovšem bude pravděpodobně zahrnovat také plánovaná druhá startovací rampa. SpaceX však ještě musí dokončit návrh systému, než ji na Starbase dostaví. Rozestavěna je i odpalovací rampa pro Starship na startovacím komplexu Kennedyho kosmodromu na Floridě, který sousedí se současnou, kdysi saturnovskou rampou 39A, používanou pro starty Falconu 9 a Falconu Heavy.
Vědci z USFWS přesto nakonec svůj „přezkum“ dokončili se závěrem, že nenašli nic, čeho by se měli obávat. FAA tak 15. listopadu mohl konečně slavnostně oznámit, že licenci na druhý start lodi Starship udělil. Pozor ovšem, pouze na jeden jediný start!
Jestliže budou úřady tohoto typu pokračovat v posuzování důsledků startu největší rakety světa takovýmto tempem (např. USFWS má na vydání biologického posudku časový limit 135 dní!), nemusí se NASA včas dočkat chvíle, kdy bude Starship v modifikaci HLS, tedy lunárního modulu, způsobilá k letu na Měsíc.
Kdy poletí na Měsíc
„Každý test představuje krok blíže k vyslání první posádky s první ženou na Měsíc pilotovaným přistávacím systémem Artemis III Starship,“ uvedl ve svém prohlášení Jim Free, přidružený administrátor NASA pro vývoj průzkumných systémů (Exploration Systems Development Mission). „Těšíme se na to, co se z tohoto testu naučíme a co nás posune blíže k dalšímu milníku.“
Od Jima Freea to zní jako slova útěchy, neboť to byl právě on, který už před časem varoval, že SpaceX nestíhá s odzkoušením Starship a že je pravděpodobné odsunutí prvního novodobého přistání na Měsíci Artemis III až na rok 2026. K prokázání spolehlivosti nosiče pro lety astronautů je zapotřebí řada zkušebních letů a zatím není jasné, jak dlouho to může SpaceX a schvalovacím orgánům trvat. V dosti limitovaném čase totiž musí mimo jiné Starship prokázat schopnost přistání (v automatickém režimu) na měsíčním povrchu, což pro 50m kolos není žádná legrace.
A problém nebude jen v tom, dostat konečně Starship na oběžnou dráhu kolem Země a zpět. On totiž jediný let k Měsíci vyžaduje i několikero tankování kryogenních pohonných látek (kyslík a metan) na oběžné dráze Země. A to ještě nikdo nevyzkoušel...
Koncept operací SpaceX pro lunární HLS Starship vyžaduje několikanásobné starty systému Super Heavy — Starship ještě předtím, než HLS bude schopen vydat se k Měsíci či přímo na Měsíc.
Vypadá to skutečně komplikovaně, na což důrazně upozorňuje Muskův konkurent Jeff Bezos, neboť jeho společnost Blue Origin staví pro NASA alternativní lunární modul Blue Moon, který počítá s letem jeho vyvíjeného mnohonásobě použitelného nosiče New Glenn k cislunární stanici Gateway kolem r. 2029 (Artemis 5).
Při startu HLS Starship bude na oběžné dráze umístěn sklad pohonných látek, po kterém bude následovat několik dalších startů tankerů, jež budou do skladu dopravovat metan a kapalný kyslík. Následovat bude let přistávací verze Starship. Ta se setká se skladištěm, kde naplní své nádrže před odletem na Měsíc. Aby nebylo komplikací málo, musí se výsadková Starship na oběžné dráze Měsíce setkat také s lodí Orion, kterou tam má dopravit SLS. A to se při letech Artemis III a IV budou astronauti muset obejít bez pohostinnosti stanice Gateway, která má rovněž zpoždění.
Na druhou stranu může natankovaná výsadková Starship vyčkat na Orion až 100 dní. A po startu z Měsíce už zůstane na jeho orbitě pro případné další přistání...
Už 17. listopadu při prezentaci na schůzi výboru NASA pro pilotovaný průzkum a operace, tedy v den, kdy měla původně Starship II startovat, konstatovala Lakiesha Hawkinsová, asistentka zástupce přidruženého administrátora, že v případě lunárních letů bude muset NASA provést starty Starship nejen ze své současné rampy v Texasu, ale také z té, kterou staví v Kennedyho kosmickém středisku (KSC), aby mohla vyslat přistávací modul na Měsíc pro Artemis 3.
O tom, kolik startů přesně bude po-třeba, se vedou debaty od doby, kdy NASA Starship vybrala jako jedničku HLS v roce 2021. Ani NASA, ani SpaceX v poslední době neposkytly pevná čísla. Dokonce i dokument o programu HLS, který NASA představila letos na říjnovém Mezinárodním astronautickém kongresu v Baku, zmiňoval pouze „řadu opakovaně použitelných variant tankerů Starship“, které by byly vypuštěny, aby naplnily sklad před startem přistávacího modulu Starship, aniž bylo uvedeno konkrétní číslo.
„Jde o vysoký počet startů,“ konstatovala Lakiesha Hawkinsová. To je podle ní způsobeno obavami z vypařování nebo ztráty kryogenních kapalných pohonných hmot (PHM) v orbitálním skladu. Je jasné, že takovýto harmonogram bude vyžadovat starty ze všech startovacích komplexů SpaceX.
„Abychom byli schopni dodržet požadovaný plán, stejně jako řídit odpařování paliva, bude muset dojít k rychlému sledu startů tankerů,“ zdůraznila Hawkinsová a dodala, že by NASA a SpaceX měly mít schopnost startovat v „šestidenní rotaci“.
SpaceX původně zamýšlela pokusit se o start Starship do vesmíru už v roce 2021, ale vývoj lodě se zpozdil kvůli mnoha faktorům, jako byl soudní spor Bezosova Blue Origin s NASA o vyřazení z tendru na HLS, éru covidu nevyjímaje. Kritici toho, že NASA vybrala Starship pro HLS, poukazují na počet startů jako na slabinu v celé architektuře mise Artemis III a IV.
Také Úřad pro vládní odpovědnost ve svém zamítnutí protestů společností Blue Origin a Dynetics v roce 2021 poznamenal, že SpaceX by potřebovalo pro misi HLS Starship celkem 16 startů, což je obrovský počet.
Elon Musk, generální ředitel společnosti SpaceX, s tím nesouhlasil; i nyní trvá na tom, že k natankování přistávacího modulu Starship by mělo být zapotřebí maximálně osmi startů tankerů. A možná by prý dokonce stačily čtyři.
Vývoj přistávacího modulu Starship je často považován za kritický bod mise Artemis 3, vzhledem k tomu, že superraketa Space Launch System i kosmická loď Orion už letěly.
Ovšem už v úvodu onoho zasedání výboru NASA 17. listopadu přidružený administrátor Jim Free konstatoval, že do realizace této mise vstupuje mnohem více faktorů než jen Starship.
„Máme celou řadu nových věcí, které se s Artemis 3 propojily,“ řekl, „od nových skafandrů vyvíjených společností Axiom Space až po přidání dokovacího portu na Orionu. Ano, přistávací modul je naprosto důležitý. Bez něj se nikam nedostaneme. Ale ani bez skafandrů nikam nepůjdeme.“
Nakonec optimisticky dodal: „Doufám, že všichni napříč všemi těmito programy tomu startu Spaceship fandí. Potřebujeme, aby letěl.“
Není samozřejmě sám. V tom se jistě shodne i s Elonem Muskem, neboť úspěšnými starty se blíží tzv. uvedení lodě na trh, což bude mít určitý historický význam. Nejde totiž jen o Artemis a Měsíc. SpaceX počítá s tím, že raketa výrazně rozšíří i její flotilu nových internetových satelitů Starlink a bude případně provádět nízkonákladové vládní či komerční lety na Měsíc a snad i na Mars. Ten má v souladu se snahou zakladatele Elona Muska udělat z lidstva „multiplanetární druh“.